Поле средних широтных равновесных температур

Поле температуры воздуха у поверхности Земли

Поле средних широтных равновесных температур

Температура воздуха отражает тепловое состояние атмосферы, которое определяется: 1) поглощением солнечной радиации подстилающей поверхностью и атмосферой; 2) теплообменом между подстилающей поверхностью и атмосферой путем длинноволнового излучения; 3) турбулентным обменом за счет вертикального переноса тепла, связанного с фазовыми переходами воды; 4) горизонтальным теплообменом в системе общей циркуляции атмосферы и океана; 5) длинноволновым излучением земной поверхности в космическое пространство.

Тепловое состояние атмосферы в первую очередь зависит от географической широты и времени года. Поэтому, распределение температуры должно носить зональный характер, но неоднородность подстилающей поверхности и условий её увлажненности приводят к нарушению этой зональности.

Оценить зональность в распределении температур лучше всего, если рассмотреть поле средних широтных равновесных температур или как их еще называют радиационных температур.

Равновесными или радиационными температурами называют расчетные, т.е. теоретические температуры, полученные из условий лучистого равновесия:

· атмосфера получает тепло только в виде лучистой энергии Солнца и поверхности Земли;

· атмосфера неподвижна;

· водяной пар распределен в атмосфере равномерно;

· суша и вода на земной поверхности распределены равномерно;

· течения в океане отсутствуют.

Таким образом, при условии лучистого равновесия температура воздуха на каждой широте определяется равенством приходящей и уходящей лучистой энергии. В табл. 1 приведены величины равновесных температур для Земли.

Таблица 1

Средние широтные значения теоретической и действительной температуры воздуха, °С

Из табл.1 следует, что значения обеих температур убывают от экватора к полюсу, при этом радиационная в два раза сильнее. Радиационная температура выше чем действительная в низких широтах на 3-8°С, и наоборот, значительно ниже в высоких (9-13°С). Таким образом, на экваторе не так жарко, а на полюсе не так холодно, в связи с тем, что на фактическое распределение температуры по земной поверхности влияют горизонтальный и вертикальный воздухообмен, перенос тепла океаническими течениями, облачность, различная подстилающая поверхность.

Если бы на Земле отсутствовала еще и атмосфера, то температура земной поверхности в среднем была бы равна 242°К (-31°С), по сравнению с действительной температурой 287 (+15°С) эта величина слишком низка. Атмосфера повышает температуры Земли, так как обладает большей прозрачностью для коротковолновой радиации, чем для длинноволновой.